カンバーランド・アディティブ社、積層造形事業を拡大し、EBMおよびLPBF技術開発を推進

2024年3月18日、アンタークティック・ベアは、3Dプリントメーカーのカンバーランド・アディティブが最近ストラタシス・ダイレクトの金属積層造形事業を買収したことを知りました。この買収により、同社の金属積層造形機の数は倍増し、本社のあるテキサス州オースティンに追加の生産施設が確保されました。しかし、この新しい施設センターはカンバーランドの 2 番目の施設ではなく、3 番目の施設です。買収に先立ち、カンバーランドはテキサス州の本社から遠く離れたペンシルベニア州ピッツバーグのネイバーフッド91工業団地に、付加製造に特化した施設を開設した。
Cumberland Additive は、ピッツバーグの施設に 2 台の金属積層製造マシンとプロセスを備えています。 Nikon SLM Solutions のレーザー粉末ベッド融合マシンの機能は、Neighborhood 91 が使用する SLM マシンの機能とほぼ一致しています。 JEOL の電子ビーム溶解装置は、施設で働く JEOL のアプリケーションエンジニア、Jonathan Buckley によって管理されています。
ピッツバーグの施設がオープンしてから 2 年が経ち、施設の建設に携わったカンバーランド地域ディレクターのマーク・ストラスハイム氏は、遠隔地の施設がもたらす価値とその機能を最大限に活用する方法について、さまざまな教訓を学びました。このサイトは事実上、同社にとっても米国市場にとっても新しいものであった機械サプライヤー JEOL との提携の基盤を形成しました。同社は、分散した製造拠点間で積層造形作業をデジタル転送するという選択肢を1つ採用することに成功しているが、従業員に対する「デジタル透明性」がより大きな価値をもたらすとストラスハイム氏は述べた。

ピッツバーグ拠点を開設し、Neighborhood 91に参加
カンバーランドの指導者たちは、当初からネイバーフッド 91 のコンセプトに興味を持っていました。ペンシルベニアキャンパスのテナントになるということは、北東部の顧客に地理的に近い拠点を確立すると同時に、その拠点で働く他の付加製造会社の従業員との知識共有の恩恵も受けることを意味します。
「我々は自分たちに問いかけた。ここを重点工場にするのか？それとも、ある場所で生産を行い、別の場所で研究開発を行うのか？」とストラスハイム氏は語った。
同社が見つけた答えは、生産と試作を含む 3D プリントと後処理の両方の役割を持つ、フラッガービルの施設に似た施設を建設することでしたが、ピッツバーグの特定の可能性に合うように独自のスタイルを採用しました。
たとえば、新しい施設に設置された 2 台の粉末床溶融金属積層造形機のうち 1 台は、現在の Nikon SLM Solutions製のSLM 500で、 Neighborhood 91 の最初のユーザーであるオートバイ部品メーカーのWabtecが使用していた同じサプライヤーの機器と非常によく似ています。 Cumberland マシンは Wabtec の SLM モデルと同じ XY 移動距離を持ち、Z のみが異なります。
WabtecとCumberland は競合相手ではありません。したがって、2 つの近隣者がほぼ同一の付加機械を持つことの利点は、双方にとって明らかです。「私たちはそれぞれ交換部品をよりよく入手でき、両チームが協力すればこの機械に関する経験と専門知識がさらに増えます」とピッツバーグの製造エンジニア、カイル・クボフシック氏は語った。カンバーランドは、ワブテックの加工センターが過負荷になったときに、ワブテックのために部品の加工も行っている。小さいながらも重要な事例として、Wabtec 社はCumberland 社が自社の機械のメンテナンスに使用していたレンズクリーナーを手元に持っていました。この瞬間のコラボレーションは、隣人同士が電動工具や砂糖を借りるようなものです。
一方、カンバーランドネイバーフッド 91 サイトにあるもう 1 つの粉末床マシンは、JEOL の JAM-5200 電子ビーム溶解 (EBM) システムです。カンバーランドは、米国における同社の機械の初期のユーザーであり、米国 JEOL のアプリケーションエンジニアであるジョナサンバックリーの招聘にも協力した。バックリーは、ここでは主にカンバーランドのチームのパートタイムメンバーとして働いている。彼は、Cumberland の EBM 部品生産を支援し、関心のある顧客のために既存の EBM 作業を新しいプラットフォームに変換し、また、他の潜在的な EBM ユーザー向けのデモサイトとしてこのサイトを使用しています。ネイバーフッド 91 の敷地は、敷地の所有者の 1 つであるピッツバーグ国際空港に近いため、このような関係を築くには理想的な場所です。
△ストラスハイム氏は、加工も現場での重要な能力であると述べた。ここでは、5 軸加工センターの動作を見ることができます。カンバーランド組織のデジタル透明性により、このマシンをプログラムして実行するピッツバーグの機械加工専門家は、実際にはほとんどの時間をテキサスのマシン用のプログラムの作成に費やしています。
これら 2 台のマシンを合わせると、カンバーランドの全体的な積層製造能力のほんの一部に過ぎません。最近の買収により、同社は合計 35 台の粉末床溶融結合システムを保有することとなり、そのうち 31 台は金属システム (その他はポリマー SLS マシン) となりました。同様に、Neighborhood 91 拠点にある Haas Automation の 5 軸加工センターは、組織全体にある 25 台の CNC マシンのうちの 1 台にすぎません。しかし重要なのは、ピッツバーグの方が人員と才能の比率がはるかに高いということです。クボフチック氏は、同社で同様の付加製造エンジニアリング業務に携わる6人の従業員のうちの1人だ。彼はほとんどの時間をテキサスでの仕事に費やしています。これは、同社の 3 人の CNC プログラマーのうちの 1 人であるピッツバーグの CNC プログラマー、Victor Ross にとって特に当てはまります。彼は、Neighborhood 91 加工センターのプログラミングと操作を担当しており、時間の半分以上をテキサスで CNC マシンのプログラミングに費やしています。
デジタルの透明性が複数拠点の製造を強化<br /> 少なくともストラッツハイム氏が考えるところの、デジタル透明性とはまさにこのことだ。エンジニアリングスタッフやプログラミングスタッフがどこにいるかは、あまり重要ではありません。従業員に対するこのような透明性は、分散型製造モデルには不可欠ですが、おそらく過小評価されています。さらに、適切なタイプの 3D プリンターと安全なインフラストラクチャが利用可能であれば、部品ファイルをデジタルで送信して生産することができます。付加製造においては、機械の数に対する専門スタッフの比率は、実際にはどの製造プロセスよりも小さくなります。これら 2 つの点をまとめると、どこにいても積層造形担当者 (マシンを個人的に保守する担当者を除く) が、同様にどこででも行われる生産に対応できる必要があることを意味します。安全なシステム、オープンなコミュニケーション、地理的な場所間の文化的孤立感を最小限に抑えることが、これを実現する方法です。ストラスハイム氏は、複数の拠点を持つ企業は、デスクの所在地によってアクセスや責任が影響を受けないように、可能な限り 1 つの大きな拠点のように運営する必要がある、と述べた。
これは 3D プリントだけでなく、CNC 加工にも当てはまります。機械加工は金属部品製造における積層造形の一部であり、ロス氏が Texas Machine Tools のプログラミングに多くの時間を費やしているのはそのためです。

これには課題がないわけではないと彼は指摘する。「リモートプログラミングの難しさは、コンポーネントを自分の手で持つことができないことです。私が思い描いているアプローチ戦略はうまくいかないかもしれません。通常、このような誤解はすぐに発見され、解決されます。それでも、この役割には、抽象的な形を空間的に想像する特別な能力を備えた、異なる種類のプログラマーが必要であることがわかります。」
この洞察力の価値は、ストラツハイムが見ているより大きな変化を体現しています。これは付加製造において顕著ですが、より少ない人数でより分散した人々でより多くのことを達成するというテクノロジーの自由度を活用するあらゆる分野で顕著であると彼は考えています。「今日の製造業、そして中小企業にとっての課題は、幅広い能力と才能を活かして活躍できる従業員を見つけることだ」と彼は語った。

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